[發明專利]sll0528基因在提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性中的應用

有效

• 申請號: 202010119666.4
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111172092B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 陳谷;劉秤利;許白雪;林詩琪;周健
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/31;C12N15/65;C12N15/74;C12R1/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗

本發明公開一種sll0528基因在提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性中的應用，屬于工業微生物領域。本發明通過同源重組的方法對集胞藻PCC6803中的sll0528基因進行過表達，得到一種對氧化脅迫耐受性顯著提高的集胞藻PCC6803藻株Osll0528。在加有不同濃度(2.5μM～15μM)甲萘醌或不同濃度(1mM～3mM)過氧化氫的BG11培養基中，Osll0528的生長狀態明顯優于野生型藻株。本發明得到的氧化脅迫耐受性藻株對構建耐受高氧化脅迫的基因工程菌和耐受各種環境脅迫的基因工程藻株底盤具有重要的理論、實際意義與廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于工業微生物領域，具體涉及一種sll0528基因在提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性中的應用。

背景技術

活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)包括單線態氧(¹O₂)、超氧陰離子(O₂·^-)、過氧化氫(H₂O₂)和羥基自由基(OH·)等，它們均是細胞內的強氧化劑，會抑制蛋白質的合成，可能導致核酸的裂解和不飽和脂肪酸的過氧化等。

集胞藻PCC6803遺傳背景簡單，遺傳信息完全公布，被視為研究新能源開發和新原料生產的模式生物，現已有研究證明集胞藻是乙醇和烷烴等新一代生物燃料以及游離脂肪酸、工業酶、蔗糖和乳酸等化學物質的優質生產者。

集胞藻是地球上最古老的能進行光合自養的藍藻原核生物之一，其在光合作用過程中產生ROS，同時能通過發揮各種抗氧化系統的作用使ROS的濃度保持在無害水平。但是各種激烈變化的外部環境，如光強度波動、紫外照射、溫度變化、水分損失、重金屬積累、鹽濃度增加等脅迫壓力，均會導致ROS升高，新能源和新材料生產過程中物質(如：不飽和脂肪酸)的積累也會導致ROS的升高。一旦ROS過度積累，集胞藻的代謝必將發生異常，此時其自身的抗氧化系統將不足以保護細胞成分免受ROS突然增加帶來的傷害，ROS會通過破壞蛋白質、脂質和DNA直接影響細胞，也會通過抑制D1蛋白的合成影響光系統Ⅱ(PSⅡ)的修復，可能阻斷光系統Ⅰ(PSⅠ)的電子流，降解葉綠素使集胞藻的整體光合效率被影響，總生物量也隨之降低。因此，提高集胞藻PCC6803對氧化脅迫的耐受能力，對未來構建耐受各種脅迫的基因工程藻株底盤具有重要的意義，為未來利用藍藻的光合特性來最大化生產下一代生物燃料和新原料奠定基礎。

發明內容

為了克服現有技術中集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性低的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種sll0528基因在提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性中的應用。

本發明的目的之二在于提供一種對氧化脅迫耐受性顯著提高的集胞藻PCC6803藻株的構建方法。

本發明的目的之三在于提供通過上述構建方法構建得到的一種對氧化脅迫耐受性顯著提高的集胞藻PCC6803藻株。該藻株可應用于構建能耐受各種脅迫的基因工程藻株底盤。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種sll0528基因在提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性中的應用。

過表達sll0528基因提高集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性，敲除sll0528基因降低集胞藻PCC6803氧化脅迫耐受性。

所述的氧化脅迫包括甲萘醌脅迫或過氧化氫脅迫。

進一步的，所述的sll0528基因在構建對氧化脅迫耐受性顯著提高的集胞藻PCC6803藻株中的應用。

所述的sll0528基因的核苷酸序列或基因序列如(a)、(b)或(c)所示：

(a)sll0528基因的cDNA序列，如SEQ ID NO：1所示；

(b)sll0528基因的基因組DNA序列；